(57)【要約】【課題】障害発生時における通信サーバの負荷を軽減すること。【解決手段】ＰＳＴＮ２００と相互に制御信号を授受する主ゲートウェイに障害が発生すると、これを検知した主ゲートウェイにおいて障害の原因を判定する。その原因が制御チャネルに起因するものであれば、ＩＰネットワーク１００を介して主ゲートウェイ〜従ゲートウェイ間でメッセージを授受し合い、従ゲートウェイを主ゲートウェイへと切換える冗長切替を行う。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット交換型の第１ネットワークと回線交換型の第２ネットワークとの相互のプロトコルを変換する複数のゲートウェイを具備し、いずれか１つのゲートウェイが選択的に主ゲートウェイとして機能し他のゲートウェイは当該主ゲートウェイからの制御を受ける従ゲートウェイとして機能する電話システムにおいて、
前記複数のゲートウェイは、
前記主ゲートウェイであるとき、前記複数のゲートウェイにおいて個別に送受信される音声メディアを前記第２ネットワークの制御チャネルの制御信号に基づき制御する制御チャネル管理部と、
障害の発生に伴う前記ゲートウェイ間の冗長切替を制御する運用制御部と、
前記障害が前記制御チャネルに関わる障害か否かを判定する判定部とを具備し、
この判定部は、前記障害が前記制御チャネルに関わる障害であれば、いずれかの従ゲートウェイの前記制御チャネル管理部を起動するための起動指示メッセージを前記第１ネットワークを介して当該従ゲートウェイに通知することを特徴とする電話システム。
【請求項２】
パケット交換型の第１ネットワークと回線交換型の第２ネットワークとの相互のプロトコルを変換する複数のゲートウェイを具備する電話システムに適用される前記ゲートウェイにおいて、
前記複数のゲートウェイにおいて個別に送受信される音声メディアを前記第２ネットワークの制御チャネルの制御信号に基づき制御する制御チャネル管理部と、
障害の発生に伴う前記ゲートウェイ間の冗長切替を制御する運用制御部と、
前記障害が前記制御チャネルに関わる障害か否かを判定する判定部とを具備し、
この判定部は、前記障害が前記制御チャネルに関わる障害であれば、他のゲートウェイにおいて待機状態である制御チャネル管理部を起動するための起動指示メッセージを前記第１ネットワークを介して当該他のゲートウェイに通知することを特徴とするゲートウェイ。
【請求項３】
パケット交換型の第１ネットワークと回線交換型の第２ネットワークとの相互のプロトコルを変換する複数のゲートウェイを具備する電話システムに適用される前記ゲートウェイ間の冗長切替方法において、
前記複数のゲートウェイにおいて個別に送受信される音声メディアを前記第２ネットワークの制御チャネルの制御信号に基づき制御する主ゲートウェイが、発生した障害が前記制御チャネルに関わる障害か否かを判定し、
前記障害が前記制御チャネルに関わる障害であれば、前記主ゲートウェイが、他の少なくとも１つのゲートウェイに前記制御信号の授受に関わる制御を引き継がせる起動指示メッセージを前記第１ネットワークを介して通知することを特徴とする冗長切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して音声通話を実現する電話システムに関する。特にこの発明は、この種の電話システムと、ＩＰネットワークを含む異種ネットワーク間でプロトコルを変換するゲートウェイに関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット交換型のネットワークを介して音声通話を実現するシステムが知られている。なかでもＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを利用する、ＶｏＩＰ（Voice over IP）と称するシステムが実用化されている。その一方で、公衆ネットワークや専用線ネットワークなどの公衆交換電話網（Public Switched Telephone Network：ＰＳＴＮ）もいまだ主流であり、現在では両者が並存する状況にある。
【０００３】
そこで、ＩＰネットワークとＰＳＴＮとのインタフェースにゲートウェイを設け、プロトコルの差異をマスキングすることが行われる。複数のゲートウェイを並列的に運用し、収容チャネル容量を増やすとともに、冗長化による耐障害性能の向上を図ったシステムも知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
このような形態のシステムでは、複数のゲートウェイはいずれもＩＰネットワークとＰＳＴＮとのプロトコル変換機能を持つが、ＩＰネットワークとＰＳＴＮとの間での制御信号（シグナリング情報）の中継に関しては、いずれか１つのゲートウェイが担うのが普通である。複数のゲートウェイに係わる音声メディアは、この一つのゲートウェイを介したシグナリング情報の授受により制御される。
【０００５】
ところでこの種のシステムは、ゲートウェイよりも上位の位置づけにある上位装置（以下、通信サーバと称する）を備え、障害の発生に際して通信サーバの主導による冗長切替処理を行うのが一般的である。特許文献１では通信経路制御装置がその機能を担っている。すなわち障害を生じたゲートウェイがその旨を通信サーバに通知すると、通信サーバが主体となって、ゲートウェイの切り替えを含む復旧処理が実行される。
【特許文献１】特開２００７−１８１０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存の技術では通信サーバが主体となってゲートウェイ間の冗長切替が実行される。このためゲートウェイの障害発生時に突発的な処理負荷が通信サーバに生じ、他のタスクを処理できなくなる虞もあることから、何らかの対処が望まれている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、障害発生時における通信サーバの負荷を軽減した電話システムとそのゲートウェイ、および冗長切替方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、パケット交換型の第１ネットワークと回線交換型の第２ネットワークとの相互のプロトコルを変換する複数のゲートウェイを具備し、いずれか１つのゲートウェイが選択的に主ゲートウェイとして機能し他のゲートウェイは当該主ゲートウェイからの制御を受ける従ゲートウェイとして機能する電話システムにおいて、前記複数のゲートウェイは、前記主ゲートウェイであるとき、前記複数のゲートウェイにおいて個別に送受信される音声メディアを前記第２ネットワークの制御チャネルの制御信号に基づき制御する制御チャネル管理部と、障害の発生に伴う前記ゲートウェイ間の冗長切替を制御する運用制御部と、前記障害が前記制御チャネルに関わる障害か否かを判定する判定部とを具備し、この判定部は、前記障害が前記制御チャネルに関わる障害であれば、いずれかの従ゲートウェイの前記制御チャネル管理部を起動するための起動指示メッセージを前記第１ネットワークを介して当該従ゲートウェイに通知することを特徴とする電話システムが提供される。
【０００８】
このような手段を講じることにより、制御チャネルに関わる障害の発生に際しては、これを検知した主ゲートウェイから他の従ゲートウェイ（の全て、あるいは選択された１つ）に対し、制御チャネル管理部を起動するための起動指示メッセージが送出される。これを受けた従ゲートウェイはただちに制御チャネル管理部を起動し、運用制御部との協調動作によりゲートウェイ間の冗長切替が実行される。このような動作は、各ゲートウェイが回線交換型ネットワーク（第２ネットワーク）だけでなくパケット交換型ネットワーク（第１ネットワーク）に接続されているからこそ、可能になる。この発明ではそれに着目し、第１ネットワーク経由でゲートウェイ間でのメッセージ授受を実現するようにしている。従って、少なくとも制御チャネル関連障害に関する冗長切替に際しては通信サーバの介入する必要がなくなり、これにより通信サーバの負荷を軽減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、障害発生時における通信サーバの負荷を軽減した電話システムとそのゲートウェイ、および冗長切替方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、この発明に関わる電話システムの実施の形態を示すシステム図である。このシステムは、複数のＩＰ電話機（IP Terminal ： ＩＰＴ）Ａ１〜Ａｎが属するＩＰネットワーク１００と、ＰＳＴＮ２００とを、複数のゲートウェイＧ１〜Ｇ３を介して相互に接続して形成される。ＩＰネットワーク１００には、呼制御シグナリングを含む電話通信に係わる制御を担う通信サーバ３００が設けられる。なおＩＰネットワーク１００は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、あるいはインターネットなどの、パケット交換型のネットワークである。
【００１１】
図１のシステムにおいて、制御チャネルが起動中であり通信サーバ３００およびＰＳＴＮ２００の制御信号を授受するゲートウェイを主ゲートウェイと称する。また、主ゲートウェイから転送される制御信号を受けて動作するゲートウェイを従ゲートウェイとする。この実施形態ではゲートウェイＧ１を主ゲートウェイとし、ゲートウェイＧ１から転送される制御信号を受けて動作するゲートウェイＧ２とゲートウェイＧ３とを、従ゲートウェイとする。
【００１２】
図２は、図１のゲートウェイＧ１一例を示す機能ブロック図である。ゲートウェイＧ２，Ｇ３も同様の構成を持つ。ゲートウェイＧ１は、ＰＳＴＮインタフェース３１、ＩＰネットワークインタフェース３２、制御チャネル管理部３３、呼制御部３４、および、運用制御部３５を備える。
【００１３】
ＰＳＴＮインタフェース３１はＰＳＴＮ２００に対するインタフェース機能を担う。すなわちＰＳＴＮインタフェース３１は、ＰＳＴＮ２００と相互に制御信号（シグナリング情報）を授受する。またＰＳＴＮインタフェース３１は、ＰＳＴＮ２００内の通話相手に回線交換方式でリンクを形成し、このリンク上で音声通話を実現するためのインタフェースである。
【００１４】
ＩＰネットワークインタフェース３２はＩＰネットワーク１００に対するインタフェース機能を担う。すなわちＩＰネットワークインタフェース３２は、ＩＰネットワーク１００と相互に制御信号および音声ストリームをＩＰパケットで授受するためのインタフェースである。
【００１５】
制御チャネル管理部３３は、ゲートウェイ−ＰＳＴＮ２００間での制御信号の授受を制御する。特にこの実施形態では、制御チャネル管理部３３は他のゲートウェイとの間でＩＰネットワーク１００を介して指示メッセージを授受する機能を持つ。この指示メッセージは他ゲートウェイにおけるシグナリング情報の処理を制御するためのメッセージである。
【００１６】
なお、他のゲートウェイによる制御信号の処理を受けて動作するゲートウェイ（従ゲートウェイ）においては、制御チャネル管理部３３は待機状態、すなわち起動していない状態となる。待機状態にある制御チャネル管理部３３は、他ゲートウェイからの指示メッセージを受けることで起動し、直ちに障害からの復旧動作を開始する。
【００１７】
呼制御部３４は、自装置に関して生起する呼に対する処理全般を担う。すなわち呼制御部３４は呼に対し、ＩＰネットワーク１００とのメッセージ授受の制御、ＰＳＴＮ２００と送受すべきメッセージの決定、呼状態の管理、トーンの送出、音声接続のタイミングの決定などに関する制御を行う。
【００１８】
運用制御部３５は、障害の検出処理、および障害からの復旧処理に関わる制御全般を担う。特にこの実施形態では、運用制御部３５はその処理機能ブロックとして判定部３５ａを備える。判定部３５ａは障害からの復旧方法を判定する機能を持ち、障害発生時に複数の復旧方法のうち１つを自動的に選択し、実行する。この実施形態では、判定部３５ａは待機状態にある他ゲートウェイの制御チャネル管理部３３に起動の指示メッセージを通知する機能を持つ。
【００１９】
さらにゲートウェイＧ１は、ハードディスクドライブなどの記憶デバイスに記憶されるデータベースとしての、管理テーブルＴを備える。図３は、管理テーブルＴの一例を示す図である。管理テーブルＴは自装置が主ゲートウェイとして機能している状態で、ＰＳＴＮ２００から受けた制御信号の転送先を決定するために用いられる。主ゲートウェイはＰＳＴＮ２００から制御信号を受信すると、管理テーブルＴを参照して、その制御信号の転送先を決定する。
【００２０】
すなわち、制御信号を伝送するチャネルは複数あり、伝送チャネルごとにその制御信号を転送すべきゲートウェイが異なる。そこで、制御チャネル番号と転送先とを対応付けた管理テーブルＴを予め主ゲートウェイに記憶させておくことで、主ゲートウェイは制御信号の転送先を決定することができる。図３では、制御チャネル番号１のチャネル（制御チャネル１）の制御信号の転送先は、ゲートウェイＧ１となっている。ゲートウェイＧ１が主ゲートウェイであれば、制御チャネル１の制御信号はゲートウェイＧ１自身により処理される。制御チャネル２，４の制御信号はゲートウェイＧ２に転送される。制御チャネル３の制御信号はゲートウェイＧ３に転送される。なお、ゲートウェイＧ１〜Ｇ３は障害の発生形態に応じていずれも主ゲートウェイになり得るので、管理テーブルＴは全てのゲートウェイＧ１〜Ｇ３に同じ内容で記憶される。次に、上記構成における動作を説明する。
【００２１】
図４は、主ゲートウェイに障害が生じたケースでの主ゲートウェイにおける復旧処理手順を示すフローチャートである。すなわち図４の手順は、障害の発生時点で制御チャネル管理部３３が動作中のゲートウェイにおいて実施される。図４において主ゲートウェイの運用制御部３５が障害発生を検出すると、判定部３５ａはこの障害が制御チャネル関連の障害であるか否かを判断する（ブロックＢ１）。そうであれば（ブロックＢ１でＹｅｓ）、判定部３５ａは新たな主ゲートウェイとすべき他のゲートウェイを特定し（ブロックＢ２）、その時点では従ゲートウェイであるゲートウェイへ制御チャネル管理機能切り替え要求メッセージを送信する（ブロックＢ３）。このメッセージは、制御チャネル上の制御信号の授受に関わる制御を従ゲートウェイに引き継がせるための指示メッセージであり、ＩＰネットワークインタフェース３２からＩＰネットワーク１００に送出される。
【００２２】
障害が制御チャネル関連でなければ（ブロックＢ１でＮｏ）、判定部３５ａは通常の復旧処理（リセットなど）を実行し（ブロックＢ４）、復旧処理の成功の如何を判断する（ブロックＢ５）。成功であれば通常処理が再開されるが（ブロックＢ６）、復旧処理が不成功であれば、ＩＰネットワークインタフェース３２がゲートウェイ機能切り替え要求メッセージを全ての従ゲートウェイにブロードキャスト送信する（ブロックＢ７）。次に、同じ状況下における従ゲートウェイ側の復旧処理手順につき説明する。
【００２３】
図５は、主ゲートウェイに障害が生じたケースでの従ゲートウェイにおける復旧処理手順を示すフローチャートである。すなわち図５の手順は、障害の発生時点で制御チャネル管理部３３が待機中のゲートウェイにおいて実施される。図５において、主ゲートウェイの障害発生を検出した従ゲートウェイの運用制御部３５は、その時点では待機状態である制御チャネル管理部３３を、ただちに起動する（ブロックＢ１１）。障害は、例えばＩＰネットワーク１００を介して主ゲートウェイから転送される障害系の制御パケットをＩＰネットワークインタフェース３２（図２）が受信したとき、または、主ゲートウェイから定期的に送信されるキープアライブ信号が不達になった場合などに、運用制御部３５により検出される。
【００２４】
そうするとこの従ゲートウェイは、主ゲートウェイからの制御チャネル管理機能切り替え要求メッセージをＩＰネットワーク１００を介して受信したか否かを判断する（ブロックＢ１２）。受信していなければ（ブロックＢ１２でＮｏ）、自らの状態を閉塞として、新たに生起した呼を受け付けない状態になる（ブロックＢ２１）。さらに、呼制御部３４が自装置内の全ての呼を終了させ、全ての呼が終了すれば（ブロックＢ２３）、単独で動作するゲートウェイとして自らを動作させるべく制御チャネル管理部３３（図２）を初期化する（ブロックＢ２４）。
【００２５】
次にこの従ゲートウェイは、通信サーバ３００に制御信号の送受信変更要求メッセージをＩＰネットワーク１００経由で通知し（ブロックＢ２５）、ＰＳＴＮ２００に対しては制御信号の送受信先変更要求メッセージを通知する（ブロックＢ２６）。ここまでの手順を経ると、障害の発生前には従ゲートウェイであったゲートウェイは、単独でのゲートウェイとして動作を開始する（ブロックＢ２７）。
【００２６】
一方、ブロックＢ１２で、ＩＰネットワーク１００を介して主ゲートウェイからの制御チャネル管理機能切り替え要求メッセージを受信していれば（Ｙｅｓ）、この従ゲートウェイは自らを閉塞状態にし、ＩＰネットワーク１００を介して主ゲートウェイに閉塞要求メッセージを通知する（ブロックＢ１３）。そのうえで呼制御部３４が自装置の全呼を終了させ（ブロックＢ１４）、全呼が終了すれば、主ゲートウェイから閉塞完了通知メッセージを受信しているか否かを判定する（ブロックＢ１５）。受信していなければ、主ゲートウェイから閉塞完了通知メッセージが到達するまで待機する（ブロックＢ２１）。
【００２７】
ブロックＢ１５で当該メッセージを受信していれば（Ｙｅｓ）、従ゲートウェイは自らが切替後の主ゲートウェイとして動作すべく、制御チャネル管理部３３を初期化する（ブロックＢ１６）。初期化が完了すれば、従ゲートウェイは制御信号の送受信変更要求メッセージをＩＰネットワーク１００経由で通信サーバ３００に通知し（ブロックＢ１７）、ＰＳＴＮ２００側に対しては、制御信号の送受信先変更要求メッセージを通知する（ブロックＢ１８）。さらに他のゲートウェイに対しては、自らを主ゲートウェイとして登録すべくＩＰネットワーク１００を介して通知する（ブロックＢ１９）。以上の手順が完了すれば、この従ゲートウェイは主ゲートウェイとして動作を開始する（ブロックＢ１９）。
【００２８】
以上説明したようにこの実施形態では、ＰＳＴＮ２００と相互に制御信号を授受する主ゲートウェイに障害が発生すると、これを検知した主ゲートウェイにおいて障害の原因を判定する。その原因が制御チャネルに起因するものであれば、ＩＰネットワーク１００を介して主ゲートウェイ〜従ゲートウェイ間でメッセージを授受し合い、従ゲートウェイを主ゲートウェイへと切換える冗長切替を行うようにしている。
【００２９】
このように、制御チャネルに起因する障害のケースではゲートウェイ間で独自に通信を行い、ＰＳＴＮ２００側との制御信号を送受信するゲートウェイを切り替えることで、通信サーバ３００に負荷をかけることなく復旧処理を実行することが可能となる。従って障害発生時における通信サーバ３００の負荷を軽減でき、通信サーバ３００の性能低下を防止することもできるようになる。
【００３０】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に関わる電話システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１のゲートウェイＧ１〜Ｇ３の一例を示す機能ブロック図。
【図３】図１のゲートウェイＧ１〜Ｇ３に記憶される管理テーブルＴの一例を示す図。
【図４】主ゲートウェイに障害が生じたケースでの主ゲートウェイにおける復旧処理手順を示すフローチャート。
【図５】主ゲートウェイに障害が生じたケースでの従ゲートウェイにおける復旧処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ１〜Ａｎ…ＩＰ電話機、１００…ＩＰネットワーク、２００…ＰＳＴＮ、Ｇ１〜Ｇ３…ゲートウェイ、３００…通信サーバ、３１…ＰＳＴＮインタフェース、３２…ＩＰネットワークインタフェース、３３…制御チャネル管理部、３４…呼制御部、３５…運用制御部、３５ａ…判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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